凸轮轴和制造凸轮轴的方法技术

本发明专利技术涉及一种凸轮轴，包括具有纵轴(L)的轴(1)和至少一个滑动凸轮组件(2)，其中滑动凸轮组件(2)不可旋转但可轴向推移地布置在轴(1)上，其中在轴(1)和滑动凸轮组件(2)之间布置防止旋转的装置(3)，其中防止旋转的装置(3)具有在滑动凸轮组件(2)中面向轴(1)的凹口(33)，在轴(1)中面向滑动凸轮组件的平坦部(31)，以及布置在平坦部(31)和凹口(33)之间的中间元件(32)，其中平坦部(31)具有面对中间元件(32)的平坦面(311)，并且中间元件(32)具有面对平坦部(31)的平坦的第一表面(321)，其中凹口(33)具有面对中间元件(32)的平坦底面(331)，并且中间元件(32)具有面对凹口(33)的平坦的第二表面(322)，其中面(311)，第一表面(321)，第二表面(322)和底面(331)彼此平面平行地布置，本发明专利技术还涉及根据本发明专利技术的凸轮轴的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】凸轮轴和制造凸轮轴的方法
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的凸轮轴以及一种根据权利要求14的前序部分的用于制造凸轮轴的方法。
技术介绍
凸轮轴尤其包括轴和至少一个滑动凸轮组件。滑动凸轮组件可轴向移动，但以旋转固定的方式容纳在凸轮轴上。为此目的，提供了一种用于扭矩传递连接的装置。带有滑动凸轮组件的凸轮轴用于改变内燃机的气门升程，并且根据滑动凸轮组件在主轴上的轴向位置，用于气门控制的接触元件可以与在滑动凸轮组件上彼此相邻形成的不同凸轮轮廓相互作用。这里，升程信息存储在特定的凸轮轮廓中，并且可以包括例如不同大小的气门升程或所谓的用于气缸停用的零升程。为了轴向调节滑动凸轮组件，其除了凸轮轮廓之外还包括调节元件，调节元件中接合有调节部件，该调节部件以固定的方式布置在用于容纳凸轮轴的容纳主体中。例如从DE102014111383A1中已知这种凸轮轴。作为扭矩传递连接的装置，在DE102014111383A1中提出了长形的滚针轴承元件，其圆形横截面的第一部分位于滑动凸轮组件通道中的纵向凹槽中，而该同一横截面的第二部分位于主轴外侧的纵向凹槽中。尽管前述解决方案具有许多积极的方面，但是必须注意大量必要的公差，这会使制造过程昂贵且复杂并且因此成本高昂。从DE102013218908A1中已知另一种滑动凸轮系统。这里说明了一种滑动凸轮，其可旋转且轴向可移动地安装在主轴上，并且主轴和滑动凸轮之间的扭矩传递通过布置在滑动凸轮中并基本上切向对齐的横向销进行，该横向销与主轴上的带动平面相连接。可以预料，在该系统中会出现应力的不均匀分布，因为横向销的接触面朝向主轴逐渐变细。这可能导致轴向位移性受损。
技术实现思路
由此产生了本专利技术，其目的在于，提出一种改进的凸轮轴，特别是提出一种凸轮轴，该凸轮轴在制造过程中的公差较小，并且可以确保滑动凸轮组件的轴向位移容易。根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1特征部分的特征的凸轮轴来实现。通过使得-平坦部具有面对中间元件的平坦的面，并且中间元件具有面对平坦部的平坦的第一表面，其中-凹口具有面对中间元件的平坦的底面，并且中间元件具有面对凹口的平坦的第二表面，其中-面，第一表面，第二表面和底面彼此平面平行地布置，上面概述的缺点可以得以克服或至少减少。由于一致的平面和平面平行的表面，可以期待均匀的表面压力。在理想情况下，不会出现线压力或点压力。就此，得到了可以确保良好的轴向位移性的有利条件。此外，就生产技术而言，用于防止旋转的装置非常简单。轴和滑动凸轮组件中的平坦面可以以简单的方式生产，例如通过表面研磨，铣削或压制。中间元件，理想地是简单的矩形长方体，在生产技术方面也易于制造。所提出的本专利技术的其他有利的构造尤其从从属权利要求的特征中得出。各个权利要求的主体或特征原则上可以根据需要彼此组合。在本专利技术的一种有利的实施形式中可以规定，滑动凸轮组件构造为空心圆柱体并且具有面向轴的内壁，其中凹口布置在内壁中。在本专利技术的另一有利的实施形式中可以规定，将凹口设计成具有第一侧面和第二侧面的凹槽，其中这些侧面尤其平行于纵轴并且尤其垂直于或略微倾斜于凹口的底面。在本专利技术的另一有利的实施形式中可以规定，平坦部具有第一端面和第二端面，其中所述端面尤其横向并且在径向方向上垂直于或倾斜于平坦部的面。端面尤其提供所插入的中间元件的轴向固定。根据制造工艺，例如通过压制使端面倾斜，或通过切削加工，使端面垂直于纵轴取向。在本专利技术的另一有利的实施形式中可以规定，平坦部在周向上无缝地过渡到轴的外轮廓中和/或轴的外轮廓在周向上无缝地过渡到平坦部中，尤其是平坦部没有侧面。由于认为扭矩仅或至少主要通过平坦面传递，因此平坦部优选地不设计为凹槽或长形孔。在本专利技术的另一有利的实施形式中可以规定，以其纵轴为中心点，圆形轴的正割线位于平坦部的表面上，和/或以其纵轴L为中心点，圆形轴的切线或外部线位于凹口的底面中。前述几何关系最终更详细地描述了平坦部的表面与凹口的底面的定向。通过凸轮轴的这种构造有利地使得可以将凸轮组件连接到轴上，因为平坦部的表面优选地总是在轴中，即，在其他部分的外轮廓之下，并且凹口的底面优选地总是在轴的外部，即，在轴的其他部分的外部轮廓之上。在本专利技术的另一有利的实施形式中可以规定，中间元件构造为板状的物体，其具有第一表面，第二表面，第一端面和第二端面以及第一侧面和第二侧面。进一步提到的面也可以被设计成平坦的。相应对立的表面也可以是平面平行的。优选地得到了矩形的形状并且因此得到了易于制造的长方体作为中间元件。面之间的过渡，即中间元件的边缘，可以设置有半径或倒角。就生产技术而言，这种过渡也很容易处理。在本专利技术的另一有利的实施形式中可以规定，在凸轮轴的加载状态下，平坦部的面贴靠在中间元件的第一表面上，和/或中间元件的第二表面贴靠在凹口的底面上。“理论上”，这些面在没有负载的情况下并不贴靠，因为部件之间一定的缝隙对于移动凸轮是有利的。当然，实践中，这些元件彼此接触以处于静态的确定状态。只有在施加扭矩时才发生部件的特性接触。在本专利技术的另一有利的实施形式中可以规定，中间元件的侧面与凹口的侧面相对，和/或中间元件的端面与平坦部的端面相对。原则上，在上述侧面或端面之间不传递力。可能的接触只是防止中间元件打滑。在本专利技术的另一有利的实施形式中可以规定，平坦部的面，中间元件的第一表面，中间元件的第二表面和凹口的底面具有共同的垂直线，该垂直线与纵轴成直角地延伸。因此，优选地，前述面不仅平面平行对齐，而且具有共同的垂直线，该垂直线又垂直于纵轴。在本专利技术的另一有利的实施形式中可以规定，中间元件的宽度大于中间元件的厚度，和/或中间元件具有最小厚度，该最小厚度对应于平坦部从在平坦部处的轴外径到平坦部的面的最大深度。换句话说，中间元件总是在平坦部处与轴的圆周轮廓重叠。在本专利技术的另一有利的实施形式中可以规定，中间元件分段地构造，尤其是第二表面具有在第二表面中横向于中间元件的纵向的缺口。这种措施使得凸轮轴的制造更容易，使得中间元件可以被推入平坦部和滑动凸轮组件之间的间隙中，尤其是滑动凸轮组件的凹口中。在本专利技术的另一有利的实施形式中可以规定，根据本专利技术的凸轮轴配备有两个或更多个用于防止在轴的轴向位置上旋转的装置。两个平坦部和两个中间元件用于力传递的对称布置是有利的，这特别地促进了旋转性能，并且优选地，可以简单地设计制造工艺，特别是如果平坦部是通过成型制造的。本专利技术的另一个目的是提出一种用于根据本专利技术的凸轮轴的有利的制造方法。根据本专利技术，该目的通过具有权利要求14的特征部分的特征的方法来实现。所提出的本专利技术的其他有利的构造尤其从从属权利要求的特征中得出。各个权利要求的主体或特征原则上可以任意地彼此组合。附图说明根据以下参考附图对优选示例性实施例的说明，清楚地示出了本专利技术的其他特征和优点。图中：图1以透视图示出了根据本专利技术的凸轮轴，该凸轮轴具有部分切开的用于防止旋转的装置；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.凸轮轴，所述凸轮轴包括具有纵轴线(L)的轴(1)和至少一个滑动凸轮组件(2)，其中所述滑动凸轮组件(2)不可旋转但可轴向推移地布置在该轴(1)上，其中在轴(1)和滑动凸轮组件(2)之间布置有防止旋转的装置(3)，其中所述防止旋转的装置(3)具有在滑动凸轮组件(2)中面向轴(1)的凹口(33)，在轴(1)中面向滑动凸轮组件的平坦部(31)，以及布置在平坦部(31)和凹口(33)之间的中间元件(32)，其特征在于，/n-平坦部(31)具有面对中间元件(32)的平坦的面(311)，并且中间元件(32)具有面对平坦部(31)的平坦的第一表面(321)，其中/n-凹口(33)具有面对中间元件(32)的平坦的底面(331)，并且中间元件(32)具有面对凹口(33)的平坦的第二表面(322)，其中/n-所述面(311)，第一表面(321)，第二表面(322)和底面(331)彼此平面平行地布置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180514 DE 102018207438.01.凸轮轴，所述凸轮轴包括具有纵轴线(L)的轴(1)和至少一个滑动凸轮组件(2)，其中所述滑动凸轮组件(2)不可旋转但可轴向推移地布置在该轴(1)上，其中在轴(1)和滑动凸轮组件(2)之间布置有防止旋转的装置(3)，其中所述防止旋转的装置(3)具有在滑动凸轮组件(2)中面向轴(1)的凹口(33)，在轴(1)中面向滑动凸轮组件的平坦部(31)，以及布置在平坦部(31)和凹口(33)之间的中间元件(32)，其特征在于，
-平坦部(31)具有面对中间元件(32)的平坦的面(311)，并且中间元件(32)具有面对平坦部(31)的平坦的第一表面(321)，其中
-凹口(33)具有面对中间元件(32)的平坦的底面(331)，并且中间元件(32)具有面对凹口(33)的平坦的第二表面(322)，其中
-所述面(311)，第一表面(321)，第二表面(322)和底面(331)彼此平面平行地布置。


2.根据权利要求1所述的凸轮轴，其特征在于，滑动凸轮组件(2)构造为空心圆柱体并且具有面向轴(1)的内壁(23)，其中凹口(33)布置在内壁(23)中。


3.根据前述权利要求中任意一项所述的凸轮轴，其特征在于，凹口(33)设计成具有第一侧面(332)和第二侧面(333)的凹槽，其中这些第一和第二侧面(332,333)尤其平行于纵轴线(L)并且尤其垂直于或倾斜于凹口(33)的底面(331)。


4.根据前述权利要求中任意一项所述的凸轮轴，其特征在于，平坦部(31)具有第一端面(312)和第二端面(313)，其中所述第一和第二端面(312,313)尤其横向并且在径向方向上垂直于或倾斜于平坦部(31)的面(311)。


5.根据前述权利要求中任意一项所述的凸轮轴，其特征在于，平坦部(31)在周向上无缝地过渡到轴(1)的外轮廓中，和/或轴的外轮廓在周向上无缝地过渡到平坦部中，尤其是平坦部(31)没有侧面。


6.根据前述权利要求中任意一项所述的凸轮轴，其特征在于，中间元件(32)构造为板状的物体，其具有第一表面(321)，第二表面(322)，第一端面(323)和第二端面(324)以及第一侧面(325)和第二侧面(326)。


7.根据前述权利要求中任意一项所述的凸轮轴，其特征在于，在凸轮轴的加载状态下，平坦部(31)的面(311)贴靠在中间元件(32)的第一表面(321)上，和/或中间元件(32)的第二表面(322)贴靠在凹口(33)的底面(331)上。


8.根据前述权利要求中任意一项所述的凸轮轴，其特征在于，中间元件(32)的侧面(325,326)与凹口(33)的侧面...

【专利技术属性】
技术研发人员：延斯·舍尔默，马赛尔·魏道尔，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯普利斯坦技术中心股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：列支敦士登;LI